Chapitre Brassage génétique et diversité génétique

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1 Chapitre 1 Brassage génétique et diversité génétique
Introduction : Diversité phénotypique chez les drosophiles Drosophile mâle Drosophile femelle Problématique générale : Comment la reproduction sexuée permet-elle d’assurer la diversité des individus d’une même espèce ?

2 Fécondation Méiose Problème 1 : Comment la méiose permet-elle d’obtenir des gamètes différents ? Problème 2 : Comment la fécondation contribue-t-elle à la diversité génétique ?

3 Caryotype de cellule germinale humaine
46 chromosomes associés par paires => cellule diploïde Formule : 2n = 46 2 x 22 autosomes 2 hétérosomes (XX ou XY) ou chromosomes sexuels ou gonosomes formule chromosomique : 2n = 44 + XY ou 2n = 44 + XX

4 Caryotype de cellule reproductrice (humaine spermatozoïde ou ovule = gamète)
- pas de paires de chromosomes => n =23 chromosomes = cellule haploïde n=23 = 22 autosomes (1 de chaque paire) + 1 hétérosome (X ou Y) - formule chromosomique : n = 22 + X ou n= 22 + Y

5 3. Les étapes de la méiose a. Première division de méiose
a. Première division de méiose Précédée d’une duplication (par réplication) de l’ADN => 2Q ADN (cf. cours de 1ère S) PROPHASE I chromatine se condense  chromosomes à chromatides individualisées - disparition de l’enveloppe nucléaire appariement des chromosomes homologues  bivalents (n bivalents) (constitution de paires)

6 Chromosomes homologues sont situés
MÉTAPHASE I Chromosomes homologues sont situés de part et d’autre du plan équatorial Les n bivalents se placent dans le plan équatorial de la cellule Formation de la plaque équatoriale

7 ANAPHASE I Migration de chromosomes bichromatidiens chromosomes de chaque paire se séparent Chaque chromosome des bivalents se déplacent vers un des pôles de la cellule

8 1ère division est réductionnelle
TÉLOPHASE I 1ère cellule-fille à n chromosomes bichromatidiens => cellule haploïde. 2 cellules-filles s’individualisent 2 cellules-filles 2ème cellule-fille à n chromosomes bichromatidiens => cellule haploïde. Bilan de la 1ère division de la méiose : Cellule-mère à 2n chromosomes  2 cellules-filles à n chromosomes bichromatidiens (diploïde) (haploïdes) 1ère division est réductionnelle

9 Prophase II b. Deuxième division de méiose
Pas de phase de réplication de l’ADN avant la prophase II 2 cellules-filles à n chromosomes possédant 2 chromatides.

10 MÉTAPHASE II 2 chromatides d’un même chromosome sont situées de part et d’autre du plan équatorial. Les chromosomes se placent dans le plan équatorial. Pôle Cellule 2 Cellule 1 Plan équatorial

11 ANAPHASE II chaque chromatide migre vers un pôle de la cellule. 2 chromatides de chaque chromosome se séparent au niveau du centromère

12 2ème division est équationnelle
TÉLOPHASE II 4 cellules-filles s’individualisent par cytodiérèse Chaque cellule fille contient n chromosomes monochromatidiens 4 cellules-filles haploïdes Bilan de la 2ème division de la méiose : 2 cellules à n chromosomes bichromatidiens  4 cellules à n chromosomes monochromatidiens (haploïdes) (haploïdes) 2ème division est équationnelle

13 4. Evolution de la quantité d’ADN
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14 1 cellule-mère à Q ADN  4 cellules-filles à Q/2 ADN
BILAN Interphase (avant la méiose) : 2Q ADN (x 2) (réplication )  cellule à 2n chromosomes bichromatidiens fin de 1ère division méiotique : Q ADN (/2)  n chromosomes bichromatidiens fin de2ème division méiotique : Q/2 ADN (/2)  n chromosomes monochromatidiens - pendant la méiose, 2 réductions du taux d'ADN s'enchaînent sans réplication => réduction du taux d'ADN de 2Q à Q/2 1 cellule-mère à Q ADN  4 cellules-filles à Q/2 ADN

15 II. Les brassages génétiques au cours de la méiose
brassage génétique = mélange des allèles Deux mécanismes de brassage interviennent pendant la 1ère division de méiose : si gènes liés => brassage intrachromosomique - si gènes indépendants => brassage interchromosomique

16 1. Le brassage intrachromosomique
- se produit au cours de la Prophase I - chromosomes homologues en bivalents = étroitement liés apparition d'enjambements formant des chiasmas => échanges de portions de chromatides non sœurs => nouvelles chromatides sœurs par échange d'allèles

17 Chromatides non soeurs
chiasma chromatides sœurs centromère